Vindgenerator från en tvättmaskinmotor

Många är intresserade av alternativa energikällor nuförtiden, men de går sällan längre än spekulationer och idéer, eftersom de är otroligt dyra. Till exempel kostar en vindgenerator på 2,5 kW, inklusive växellåda och propeller, cirka 600 000 euro, exklusive installationsavgiften – lite dyrt, minst sagt. Men du behöver inte ge upp idén för att du saknar pengar. Du kan bygga din egen vindgenerator av tvättmaskinsdelar, och vi delar med oss ​​av våra erfarenheter av att tillverka den.

Borde jag börja bygga ett vindkraftverk?

Svaret på frågan om huruvida ett vindkraftverk är nödvändigt eller inte är upp till varje individ. Men om frågan är angelägen och du bara funderar på om du ska köpa ett vindkraftverk eller bygga ett, ger vi dig några konkreta siffror. Ett kinesiskt vindturbin, komplett med alla finesser och installation (kallat nyckelfärdigt projekt), kommer att kosta dig 750 euro, och det är till priserna före krisen. En gör-det-själv-vindgenerator gjord av en tvättmaskin kostar i genomsnitt 35 euro. (kanske lite dyrare om skrotmetallen är tät). Som man brukar säga, känn skillnaden.

Naturligtvis handlar det inte bara om pengar. Att finslipa en hemmagjord vindgenerator kräver en hel del tid, uppfinningsrikedom och en hantverksskicklighet. Men totalt sett är resultatet värt det, eftersom du får en stabil enhet på 2,5 kW. Detta räcker för att driva ett litet sommarhus, åtminstone. Mer specifikt ger vår vindkraftverk belysning för två rum i sommarhuset, en dator och en liten bärbar TV.

Observera! För att maximera effektiviteten hos din vindturbin är det viktigt att omedelbart överväga installationsplatsen. En öppen yta är idealisk.

Val av nödvändiga reservdelar

Som nämnts ovan, om du har ett garage fullt av diverse metallskrot, minskar kostnaden för att tillverka en vindgenerator från en tvättmaskinsmotor avsevärt. Den viktigaste komponenten du behöver lista ut först är generatorn. Generatorenheten är grunden för din hemmagjorda vindturbin, men det är också dess dyraste element.

Vissa gör-det-självare föreslår att man gör en generator av en tvättmaskinsmotor. Det är logiskt, men det kommer också med ett problem. Motorn skulle behöva omdesignas, närmare bestämt utrustas med en magnetisk rotor. Det finns två alternativ: det ena är att köpa en magnetisk rotor, det andra är att tillverka en. Vi föreslår att man skippar besväret och beställer en färdig rotor. Varför?

• En hemmagjord rotor kräver speciella neodymmagneter, som ändå måste beställas. En uppsättning av dessa magneter kostar samma som en ny magnetisk rotor tillverkad i Kina.
• Att montera en hemmagjord magnetrotor kommer med sina egna utmaningar. Du måste skära ut en speciell form och limma fast varje magnet ordentligt – en otacksam och mödosam uppgift.
• Magneterna på rotorn måste placeras i rätt vinkel, annars fastnar de och generatorn slutar fungera. Att beräkna denna vinkel är svårt, och att säkra magneterna i detta läge är också svårt.

Observera! Magnetrotorn för den framtida generatorn är den största kostnaden; frakt och hantering kommer att kosta cirka 20–25 euro.

En köpt rotor på 2,5 W passar perfekt till en modern tvättmaskinsmotor; inga modifieringar krävs ens. För övrigt kan en tvättmaskinsmotor användas för att tillverka inte bara en vindturbin, utan även till exempel spannmålskross, men det är en annan historia. Sedan behöver du en mast, växellåda, lång axel, kugghjul och impeller. Vi medger att beroende på tillgången på vissa material kan tekniska lösningar variera. I vårt fall tillverkades masten så här:

1. Flera sektioner av begagnade 32 mm stålrör togs och sammanfogades till en enda ihålig struktur, 10 meter lång.
2. Därefter målades masten vit.
3. Efter detta var masten redo att hissas upp på stången. Vi fäste utskjutande stålfästen gjorda av vinkeljärn med ett hål i stången för att säkerställa att masten hölls säkert vertikalt samtidigt som den kunde rotera obehindrat.

Om det inte finns någon icke-fungerande stolpe i närheten måste vi lösa problemet med att stödja masten, eftersom själva rörstrukturen är instabil. Därefter monterar vi en växellåda för en vertikalaxlad vindturbin, som visas i figuren nedan.

• Huvudväxeln (5), monterad på masten, togs från vattenpumpens drivning.
• Svarvade armeringsstycken svetsas fast på kugghjulen i en cirkel, de är också axlar (C) - 4 st.
• Lager med kugghjul (B) är pressade på axeln.
• Det lilla kugghjulet (A) från samma vattenpump, monterat på masten, kommer i kontakt med kugghjulen (B), samtidigt som kugghjulets (B) kanter samverkar med kuggarna på växellådshuset.

Det speciella med denna växellådas design är att dess kropp roterar helt fritt runt masten tillsammans med propellern. Detta sänker propellerns rotationshastighet något, vilket påverkar vindturbinens effektivitet, men strukturen blir mer stabil och hållbar. Även i orkanvindar kommer vindturbinen inte att haverera tack vare växellådan som styr propellerhastigheten.

Växellådans hus (11) kan vara ett hinder; vad ska man göra det av? Det specifika flaskformade huset med cirkulära tänder måste ha rätt dimensioner. Vi löste problemet genom att anpassa ett stålhus från en elmotor från en industripump; vi behövde inte ens skära några gängor. Växellådans invändiga delar var redan utformade för att passa dess dimensioner. Du kan göra detsamma eller tillverka ditt eget hus efter dina specifikationer.

Viktigt! Tillverkning av ett växellådshus kräver hjälp av en specialist, så för att spara pengar kan du prova att använda färdiga hus från begagnade motorer och pumpar.

En annan svårighet är att tillverka impellern. Förresten Pumphjulet kommer inte att placeras vinkelrätt mot jordytan som de flesta industriella vindkraftverk, utan horisontellt, eftersom detta gör konstruktionen enklare och mer tillförlitlig. Detta eliminerar behovet av en anordning för att styra impellern medvind. Detta är tydligt, och det är också tydligt att impellern måste vara ordentligt fäst vid rotorhuset, men hur och av vad ska man göra det? Detta var ett ganska episkt projekt för oss.

• Vi tillverkade först impellerbladen av femskiktad plywood. Detta material hade kanske fungerat om bladen hade varit kortare. Men eftersom vår design kräver blad som är minst 1,5 meter långa, och helst 2 meter, gick plywoodpropellern sönder i vindbyar på 10–15 m/s.
• För att lösa problemet med att tillverka en lätt och hållbar propeller använde vi bitar av glasfiberplåt som vi fått av vänner. Det är ett mycket starkt men ändå flexibelt material. För att säkerställa strukturens styvhet var vi tvungna att skära sex rektangulära remsor istället för tre och limma ihop dem. Först sedan satte vi ihop remsorna till ett impeller, vardera 1,6 m långt. Impellern visade sig vara extremt hållbar; den överlevde till och med en storm med vindhastigheter på 37 m/s.
• Medan vi tillverkade glasfiberpropellern kom jag på idén att göra en annan (ortogonal) propeller, som visas på bilden nedan. Strukturens bas, gjord av lättviktsduraluminiumvinkel, är toppad med stora ovala blad gjorda av målad plåt. Tyvärr kunde vi inte genomföra denna idé på grund av tidsbrist, men kanske skulle ni vilja skapa något liknande.

Sedan behöver vi ett litet kugghjul och en axel (12) som det pressas på. Vi kommer att fixera axeln i speciella fästelement så att den inte hoppar ut, men samtidigt roterar fritt. Det sista vi behöver är en fläns för att ansluta den roterande axeln till generatorn. Vi kommer att tillverka axeln av svetsade armeringsstänger.

Vissa kanske frågar sig: "Varför bry sig om all denna komplexitet? En rotor med en massa kugghjul och kugghjul?" Det är faktiskt helt berättigat, eftersom vindbelastningen är mycket ojämn över stora delar av Ryssland. Vinden ändrar ofta riktning och hastighet, vilket negativt påverkar mekanismen hos en vanlig vindturbin, som ofta skulle gå sönder, vilket är oacceptabelt. Vindturbinmekanismen vi har föreslagit, gjord av en tvättmaskinsmotor, är mycket mer robust och, om den är välgjord, kommer den att hålla länge.

Låt oss bygga en vindkraftverk själva

Designkonceptet har definierats, delarna har valts ut och en ritning baserad på dem har skapats. Nu kan vi börja montera vindturbinen från en tvättmaskinsmotor. Först bestämmer vi platsen för vindturbinen. Stolpen ska placeras i ett öppet, blåsigt område, helst på en kulle. Stolpen ska vara så hög som möjligt; i vårt fall (som vi nämnde tidigare) använde vi en 10 meter hög trästolpe, frånkopplad från elnätet, som finns på vår tomt. Därefter fortsätter vi enligt följande.

1. Vi installerade masten på stödet med hjälp av speciella fästelement. Vi använde monteringsklor för installationen.
2. Vi installerar den tidigare monterade växellådan med pumphjul på masten och ser till att den fungerar korrekt.
3. Vi ansluter axeln till huvudväxeln (5), som är placerad på masten vid växellådans bas.
4. Vi fixerar axeln i de speciella fästelementen som beskrivs ovan.
5. Vi ansluter den roterande axeln till generatorn, som först måste fästas vid ett stålstöd som svetsas från vinklar vertikalt mittemot axeln. Stödet kan vara av vilket slag som helst, så länge det håller generatorn ordentligt.
6. För att skydda generatorn från regn och snö kan du bygga något som ett skjul eller en stadig bod över den. Detta kommer att bidra till att den håller mycket längre.

Så, vi har beskrivit processen för att skapa en vindgenerator från en tvättmaskinsmotor. Nu kan du börja testa den. Vi hoppas att den kommer att hjälpa dig att ta ytterligare ett steg mot autonom kraftförsörjning för din stuga eller ditt privata hem.

   

Läsarnas kommentarer